Question

8．请根据要求作图
（1）作出小球摆动到如图1所示位置时受到的重力和拉力的示意图．
（2）如图2所示，凸透镜的主光轴刚好与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光入射到凸透镜上，请你作出经凸透镜折射后进入水中光线的大致位置．
（3）如图3所示，请根据小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的N，S极，磁感线方向以及电源的正、负极．

Answer 1

分析 （1）重力是物体由于受到地球的吸引而产生的力，方向竖直向下，作用在物体的重心上；
绳子的拉力作用在小球上，方向沿绳子向上．
（2）由图示可知，入射光线平行于主光轴，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线．
光由水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线和入射光线分居法线两侧，分居在两种介质中，折射角大于入射角．
（3）根据小磁针的N极，根据磁场间的作用规律，可以确定螺线管的NS极；
根据磁感线方向的特点，可以确定磁感线的方向；
利用螺线管的NS极，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向，进而可以确定电源的正负极．

解答 解：（1）拉力和重力都在小球的球心上，过球心作竖直向下的重力和沿绳子斜向上的拉力．如图所示：
（2）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；再过焦点作法线，并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线，如图所示：
（3）小磁针的右端为N极，自由静止时靠近螺线管的左端，所以螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极流出回到S极，所以磁感线的方向是向左的．
利用螺线管的右端为N极和线圈的绕向，根据安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入左端流出，从而可以确定电源的右端为正极，左端为负极．
答案如下图所示：

点评 （1）画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边．按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图．
（2）关于凸透镜作图，记住三条特殊光线：平行于主光轴的入射光线，折射光线过焦点；过光心的入射光线，折射光线传播方向不变；过焦点的入射光线，折射光线平行于主光轴．
（3）安培定则涉及三个方向：磁场方向；电流方向；线圈绕向．告诉其中的两个方向可以确定第三个方向．此题中的磁场方向是通过小磁针的磁极告诉的．